Scaling and networking a modular photonic quantum computer
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
Photonics offers a promising platform for quantum computing1–4, owing to the availability of chip integration for mass-manufacturable modules, fibre optics for networking and room-temperature operation of most components. However, experimental demonstrations are needed of complete integrated systems comprising all basic functionalities for universal and fault-tolerant operation5. Here we construct a (sub-performant) scale model of a quantum computer using 35 photonic chips to demonstrate its functionality and feasibility. This combines all the primitive components as discrete, scalable rack-deployed modules networked over fibre-optic interconnects, including 84 squeezers6 and 36 photon-number-resolving detectors furnishing 12 physical qubit modes at each clock cycle. We use this machine, which we name Aurora, to synthesize a cluster state7 entangled across separate chips with 86.4 billion modes, and demonstrate its capability of implementing the foliated distance-2 repetition code with real-time decoding. The key building blocks needed for universality and fault tolerance are demonstrated: heralded synthesis of single-temporal-mode non-Gaussian resource states, real-time multiplexing actuated on photon-number-resolving detection, spatiotemporal cluster-state formation with fibre buffers, and adaptive measurements implemented using chip-integrated homodyne detectors with real-time single-clock-cycle feedforward. We also present a detailed analysis of our architecture’s tolerances for optical loss, which is the dominant and most challenging hurdle to crossing the fault-tolerant threshold. This work lays out the path to cross the fault-tolerant threshold and scale photonic quantum computers to the point of addressing useful applications. A proof-of-principle study reports a complete photonic quantum computer architecture that can, once appropriate component performance is achieved, deliver a universal and fault-tolerant quantum computer.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle